[發明專利]一種LCC-HVDC受端電網靜態電壓穩定性分析方法及系統

在審

• 申請號: 202211273472.5
• 申請日: 2022-10-18
• 公開（公告）號: CN115579901A
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 董煒;華文;倪秋龍;樓伯良;楊瀅;王博文;周靖皓;王龍飛;奚洪磊;申屠磊璇;孫景釕;張楠;張建承;張哲任;徐政
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/36
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.一種LCC-HVDC受端電網靜態電壓穩定性分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)基于交直流系統的準穩態數學模型，聯立功率平衡方程和交流系統潮流方程得到功率-電壓的關系方程；

2)用功率-電壓的關系方程分別對電壓和無功求偏導，得到電壓對無功變化的靈敏度，即電壓穩定性指標VSI；

3)為描述系統臨界穩態時的電壓穩定性，令直流功率隨直流電流變化的曲線處于最高點，定義此時的有效短路比為廣義臨界有效短路比GCESCR；

4)基于廣義臨界有效短路比GCESCR分析非同步機電源的不同控制模式對靜態電壓穩定性的影響。

2.根據權利要求1所述的LCC-HVDC受端電網靜態電壓穩定性分析方法，其特征在于，所述步驟1)中準穩態數學模型，滿足以下關系式：

P_dLCC＝CU²[cos2γ-cos(2γ+2μ)]，

Q_dLCC＝CU²[2μ+sin2γ-sin(2γ+2μ)]，

I_dLCC＝KU[cosγ-cos(γ+μ)]，

U_dLCC＝P_dLCC/I_dLCC，

P_dLCC+P_dVSC-P_eq＝0，

Q_dLCC+Q_eq-Q_dVSC＝0，

其中，P_dLCC、Q_dLCC分別是LCC-HVDC發出的有功功率和消耗的無功功率；I_dLCC、U_dLCC分別是LCC-HVDC的直流電流和直流電壓；γ、μ分別是LCC-HVDC的關斷角和換相角；P_eq、Q_eq分別為向受端交流電網傳輸的有功功率和無功功率；E_eq是受端交流電網的等值電動勢幅值；U、δ是LCC-HVDC換流站交流母線電壓的幅值和相角；Z_eq、θ_eq是受端交流系統等值阻抗的幅值和相角；P_dVSC、Q_dVSC分別是非同步機電源發出的有功功率和無功功率；C和K是和LCC換流器有關的參數。

3.根據權利要求2所述的LCC-HVDC受端電網靜態電壓穩定性分析方法，其特征在于，C和K由下式計算得到：

式中，S_T、τ和u_k％分別表示LCC-HVDC換流變壓器的容量、變比和漏抗；P_dNLCC代表LCC的額定直流功率。

4.根據權利要求1所述的LCC-HVDC受端電網靜態電壓穩定性分析方法，其特征在于，所述步驟2)中的VSI具體為：

其中，

Q₀＝Q_dLCC-Q_dVSC，

式中，Q₀表示LCC換流器交流母線的無功；ΔQ₀表示LCC換流器交流母線的無功變化量；ΔU表示LCC換流器交流母線的電壓變化量；U表示LCC-HVDC換流站交流母線電壓的幅值；θ表示阻抗角；Z_eq表示受端交流系統等值阻抗的幅值；Q_eq表示向受端交流電網傳輸的無功功率；P_dLCC、Q_dLCC分別是LCC-HVDC發出的有功功率和消耗的無功功率；P_dVSC、Q_dVSC分別是非同步機電源發出的有功功率和無功功率。